近期,由粤海控股集团投资、建设和运营的环北部湾广东水资源配置工程(以下简称“环北广东工程”)在智能化施工领域取得重要进展,经过智能化升级的粤海环北9号TBM在工程C1标段实现连续自主掘进新突破,大幅提升施工效率,有效降低作业风险,为实现复杂地质条件下隧洞的安全、高效、智能化掘进奠定坚实技术基础。

▲粤海环北9号TBM
环北部湾广东水资源配置工程是国家重大水利工程之一,总投资超600亿元,是继我国南水北调东中线一期工程、引汉济渭等工程之后开工建设的又一大型引调水工程,工程从云浮市西江干流取水,向湛江等4个市112个乡镇输水。
粤海环北9号TBM掘进区间需长距离穿越硬岩及密集富水断裂带,面临岩石硬度高、地质变化频繁、地下水渗透风险大等多重挑战,对掘进技术的稳定性和适应性提出了极高要求。
为攻克复杂地质难题,自2023年10月起,环北广东工程建设团队以“智能化、自主化”为目标,联合中国水利水电科学研究院、北京交通大学等科研单位组成技术攻坚小组,依托中铁装备在自主掘进领域的成熟经验,对粤海环北9号TBM进行全面智能化升级:
数字化设计方面,构建基于BIM技术的数字设计平台,实现TBM主机、辅助系统与施工工艺的一体化集成,实现设计、制造与施工全流程协同;
智能装备方面,重点优化自主定位、自动导向与围岩自适应调节三大核心系统,自动匹配最优掘进策略,形成“少人值守、无人操作”的智能掘进体系;
流程数字化方面,建立全链条数据采集与分析系统,实现施工工艺流程的数字化管控。

▲粤海环北9号TBM连续自主掘进成果观摩大会
相较于传统掘进模式,粤海环北9号TBM连续自主掘进系统成为工程提质增效的“硬核引擎”,成效显著:
效率上,系统支持24小时连续作业,单环掘进至换步全程无需人工频繁干预,换步时间缩短30%以上,实现少人化与高效生产统一;
安全上,依托高精度传感器实时监测围岩变形与地下水压,可提前预警坍塌、突水等风险,并自动调整掘进参数,显著降低人员安全风险;
质量上,自主导向系统可实时校正隧道轴线,结合BIM数字化协同设计,保障隧道成型质量,实现设计与施工精准对接。
截至目前,粤海环北9号TBM已完成316米自主掘进测试,全程失误率低于2%,无安全质量事故,隧道轴线偏差、断面规整度等指标均优于规范要求,充分验证了系统的成熟性和可靠性。
下一步,粤海控股集团将继续深化智能施工技术研究,进一步探索复杂地质条件下的高效掘进方案,为工程积累可复制、可推广的智能建造经验,推动工程建设全面迈向智能高效新阶段。
排版校对丨李晓琪
责任编辑丨蔡玉娟
执行主编丨薛杰 余晓莉
内容来源丨粤海控股集团 省国资委科技创新处
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